En åben lektion i disciplinen "kemi" om emnet "hastighed af kemiske reaktioner." Lektion "Hastigheden af en kemisk reaktion. Faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion" Hastigheden af en kemisk reaktion lektion
O.I. Ivanova, kemilærer, MBOU "Napolnokotyakskaya Secondary School", Kanashsky-distriktet i Den Tjetjenske Republik
Lektion "Faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion"
Formålet med lektionen: undersøgelse af faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion
Opgaver:
finde ud af, hvilke faktorer der påvirker hastigheden kemiske reaktioner
lære at forklare indflydelsen af hver faktor;
stimulere elevernes kognitive aktivitet ved at skabe problematisk situation;
at danne skolebørns kompetencer (pædagogisk, kognitiv, kommunikativ, sundhed);
forbedre praktiske færdigheder studerende.
Lektionstype: problemdialogisk.
Arbejdsformer: gruppe, individuel.
Udstyr og reagenser: sæt reagensglas, reagensglasholder, stativ, spritlampe, splint, tændstikker, zinkgranulat, zinkpulver, kobberoxidpulver, magnesium, svovlsyreopløsning (10% opløsning), hydrogenperoxid, kaliumdichromat, kobbersulfat, jernsøm , natriumhydroxid, kridt.
Under undervisningen:
1. etape:
Opkald: Hej gutter! I dag vil vi præsentere os selv som forskere. Men inden vi begynder at lære nyt materiale, vil jeg gerne demonstrere et lille eksperiment. Se venligst på tavlen og foretag dine gæt om forløbet af disse reaktioner:
A) kobber og jernsulfat;
B) opløsning af kobbersulfat og kaliumhydroxid
Vil disse reaktioner finde sted? Gå til tavlen og skriv ligningerne for disse reaktioner.
Lad os se på disse eksempler (læreren udfører eksperimentet).
Der er to reagensglas på bordet, begge indeholder en opløsning af kobbersulfat, men det ene reagensglas indeholder tilsat natriumklorid vi dropper et aluminiumsgranulat i begge reagensglas. Hvad observerer vi?
PROBLEM: Hvorfor ser vi i det andet tilfælde ikke tegn på en reaktion. Er vores antagelser virkelig forkerte?
KONKLUSION: Kemiske reaktioner forekommer med forskellige hastigheder. Nogle fremskridt langsomt over måneder, såsom korrosion af jern eller gæring af druesaft, hvilket resulterer i vin. Andre er afsluttet på få uger eller dage, såsom den alkoholiske gæring af glukose. Atter andre slutter meget hurtigt, såsom udfældning af uopløselige salte, og nogle opstår øjeblikkeligt, såsom eksplosioner.
Næsten øjeblikkeligt, meget hurtigt, forekommer mange reaktioner i vandige opløsninger: disse er ioniske reaktioner, der opstår med dannelsen af et bundfald, gas eller neutraliseringsreaktion.
Lad os nu huske, hvad du ved om hastigheden af kemiske reaktioner.
Forstå konceptet. Angiv definitionen, formlerne og måleenhederne.
PROBLEM: Hvad skal du vide for at kunne kontrollere hastigheden af en kemisk reaktion? (Vid, hvilke forhold der påvirker hastigheden)
Hvad er navnene på disse tilstande, som du lige har nævnt? (Faktorer)
Der er kemiske instrumenter og reagenser på bordene foran dig. Til hvilket formål tror du, at du vil udføre eksperimenterne? (For at studere faktorernes indflydelse på reaktionshastigheden)
Nu kommer vi til emnet for dagens lektion. Det er studiet af faktorer, vi vil studere i denne lektion.
Vi skriver navnet på emnet og datoen i notesbøgerne.
IIscene:
FORSTÅ INDHOLDET.
Hvilke faktorer påvirker hastigheden af kemiske reaktioner?
Elevliste: temperatur, arten af reagerende stoffer, koncentration, kontaktflade, katalysatorer.
Hvordan kan de ændre reaktionshastigheden?(Elever giver deres gæt)
Lærer: Indflydelsen af alle disse faktorer på hastigheden af kemiske reaktioner kan forklares ved hjælp af en simpel teori - kollisionsteorien. Dens hovedidé er denne: reaktioner opstår, når partikler af reagenser, der har en vis energi, kolliderer. Ud fra dette kan vi drage følgende konklusioner:
Jo flere reaktantpartikler der er, jo større sandsynlighed er der for, at de støder sammen og reagerer.
Kun effektive sammenstød fører til en reaktion, dvs. dem, hvor "gamle forbindelser" ødelægges eller svækkes, og derfor kan "nye" dannes. Men hertil skal partiklerne have en vis energi.
Den mindste overskydende energi, der kræves for effektiv kollision af reaktantpartikler, kaldes aktiveringsenergi (optag definitionen i notesbøger).
Således er der i banen for alle partikler, der kommer ind i reaktionen, en vis barriere svarende til aktiveringsenergien. Hvis det er lille, så er der mange partikler, der med succes overvinder det. Når energibarrieren er stor, er der behov for yderligere energi for at overvinde den nogle gange er et "godt skub" nok.
Lad os vende os til udtalelsen fra Leonardo da Vinci (Viden, der ikke er blevet bekræftet af erfaring, er frugtesløs og fuld af fejl).
Lærer: Hvordan forstår du betydningen af disse ord?(test teori med praksis)
Ja, faktisk skal enhver teori også afprøves i praksis. Dernæst skal du selv studere. forskellige faktorer på reaktionshastigheden. For at gøre dette skal du udføre reaktioner, styret af instruktionerne på dine tabeller, og udarbejde en protokol for eksperimentet. Herefter skal en elev fra gruppen gå hen til tavlen, forklare indflydelsen af, hvilken faktor du overvejede, skrive ligninger på tavlen og drage en konklusion i henhold til kollisionsteori og aktiveringsteori.
TB instruktion.
UDFØRELSE AF PRAKTISK ARBEJDE I GRUPPER
Kort 1. Faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion:
1. Reaktanternes art.
Hæld noget svovlsyre i to reagensglas.
2. Sænk ned i én en lille mængde magnesium, og i den anden - et zinkgranulat.
3. Sammenlign interaktionshastigheden mellem forskellige metaller og svovlsyre.
4. Hvad er efter din mening årsagen til de forskellige hastigheder af sure reaktioner med disse metaller.
5. Hvilken faktor fandt du ud af under dette arbejde?
6. Find i laboratorierapporten de halvreaktioner, der svarer til dit forsøg, og udfør reaktionsligningerne.
Kort 2. Faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion:
2. Koncentration af reagerende stoffer.
Vær forsigtig, når du arbejder med stoffer. Husk sikkerhedsreglerne.
1. Hæld 1-2 ml svovlsyre i to reagensglas.
2. Tilsæt den samme mængde vand til et af reagensglassene.
3. Anbring et zinkgranulat i hvert reagensglas.
4. I hvilket af reagensglassene begyndte udviklingen af brint hurtigere?
Kort 3. Faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion:
3. Kontaktområde for reagerende stoffer.
Vær forsigtig, når du arbejder med stoffer. Husk sikkerhedsreglerne.
1. Slib et lille stykke kridt i en morter.
2. Hæld lidt svovlsyreopløsning i to reagensglas. Vær meget forsigtig, hæld kun lidt syre på!
3. Læg samtidig pulveret i det ene reagensglas og et stykke kridt i det andet.
4. I hvilket reagensglas vil reaktionen foregå hurtigere?
5. Hvilken faktor fandt du ud af i dette eksperiment?
6. Hvordan kan dette forklares ud fra kollisionsteoriens synspunkt?
7. Skriv reaktionsligningen.
Kort 4. Faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion:
4. Temperatur.
Vær forsigtig, når du arbejder med stoffer. Husk sikkerhedsreglerne.
1. Hæld en opløsning af svovlsyre i begge reagensglas og anbring et granulat af kobberoxid i dem.
2. Opvarm forsigtigt et af reagensglassene. Først opvarmer vi reagensglasset lidt i en vinkel og prøver at varme det langs hele dets længde, derefter kun den nederste del, efter at have rettet reagensglasset ud. Hold reagensglasset med en holder.
3. I hvilket af reagensglassene forløber reaktionen mere intenst?
4. Hvilken faktor fandt du ud af i dette eksperiment?
5. Hvordan kan dette forklares ud fra kollisionsteoriens synspunkt?
6. Skriv ligningen for reaktionen.
Kort 5. Faktorer, der påvirker hastigheden af en kemisk reaktion:
5. Tilgængelighed af specielle katalysatorstoffer stoffer, der øger hastigheden af en kemisk reaktion.
Vær forsigtig, når du arbejder med stoffer. Husk sikkerhedsreglerne.
Hæld brintoverilte i to glas.
Drys forsigtigt et par krystaller af kaliumdichromat i et af reagensglassene. Rør den resulterende opløsning med en glasstang.
Tænd en gnist og sluk den derefter. Bring den ulmende splint til opløsningerne i begge glas så tæt på opløsningen som muligt, men uden at røre væsken. Gnisten skal lyse.
I hvilket af reagensglassene observeres hurtig gasudvikling? Hvilken gas er dette?
Hvilken rolle spiller kaliumdichromat i denne reaktion?
Hvilken faktor fandt du ud af i dette eksperiment?
Skriv reaktionsligningen.
DISKUSSION AF DE OPNÅEDE RESULTATER.
Til diskussion kommer en elev fra hver arbejdsgruppe til bestyrelsen (en ad gangen)
Udarbejdelse af en sammenfattende protokol over laboratoriearbejde baseret på svar på workshoppens spørgsmål.
Skriv reaktionsligninger på tavlen og drag passende konklusioner. Alle andre elever noterer deres konklusioner og ligninger i protokollerne.
Indflydelse af reaktanternes beskaffenhed
Problem:
Lærer: masser af stoffer taget, vejede portioner af faste stoffer, koncentration af saltsyre, er reaktionsbetingelserne de samme, men intensiteten af de processer, der finder sted (hastigheden af brintudvikling) er forskellig?
Diskussion:
Studerende: vi tog forskellige metaller.
Lærer: Alle stoffer er opbygget af atomer af kemiske grundstoffer. Hvad er forskellen kemiske elementer efter din viden periodisk lov og det periodiske system af D.I.
Studerende: Serienummer, position i Periodiske system D.I. Mendeleev, det vil sige, de har forskellige elektronisk struktur, og følgelig simple stoffer dannet af disse atomer har forskellige egenskaber.
Lærer: det vil sige, at disse stoffer er af forskellig karakter. Således vil hastigheden af en kemisk reaktion afhænge af arten af en bestemt reaktant, da de har forskellige strukturer og egenskaber.
Konklusion:
Studerende: Hastigheden af en kemisk reaktion vil afhænge af arten af reaktanterne: Jo mere aktivt metallet (stoffet), jo højere hastigheden af den kemiske reaktion.
Effekt af koncentration
Problem: arten af alle reagerende stoffer, betingelserne for eksperimentet er de samme, men intensiteten af de processer, der finder sted (hastigheden af brintudvikling) er forskellig?
Diskussion:
Lærer: Hvorfor er hastigheden af en kemisk reaktion anderledes, fordi stoffer af samme kemiske natur reagerer?
Studerende: Når vi tilsatte vand, ændrede (reducerede) vi koncentrationen af svovlsyre i et reagensglas, og intensiteten af brintudviklingen faldt.
Konklusion:
Studerende: Hastigheden af en kemisk reaktion vil afhænge af koncentrationen af reaktanterne: Jo større koncentrationen af reaktanterne, jo højere hastigheden af den kemiske reaktion.
Lærerens forklaring: KONCENTRATION AF REAGERENDE STOFFER.
Jo flere reaktantpartikler der er, jo tættere er de på hinanden, jo større er sandsynligheden for, at de kolliderer og reagerer. Baseret på stort forsøgsmateriale i 1867. De norske videnskabsmænd K. Guldberg og P. Waage og, uafhængigt af dem, formulerede i 1865 den russiske videnskabsmand N.I. Beketov den grundlæggende lov om kemisk kinetik, der fastslog reaktionshastighedens afhængighed af koncentrationerne af de reagerende stoffer:
Reaktionshastigheden er proportional med produktet af koncentrationerne af de reagerende stoffer, taget i potenser svarende til deres koefficienter i reaktionsligningen.
Denne lov kaldes også ved lov aktive masser. Den er kun gyldig for gasformige og flydende stoffer!
2A+3B=A2B3 V=k*CA2*.CB3
Øvelse 1. Skriv kinetiske ligninger for følgende reaktioner:
Opgave 2.
Hvordan vil hastigheden af en reaktion med den kinetiske ligning ændre sig?
v= kCA2CB, hvis koncentrationen af stof A øges med 3 gange.
Afhængighed af overfladearealet af reagerende stoffer
Problem:
Lærer: alle stoffer er identiske i deres kemiske natur, identiske i masse og koncentration, reagerer ved samme temperatur, men intensiteten af brintudviklingen (og derfor hastigheden) er forskellig.
Diskussion:
Studerende: Et stykke kridt og kridtpulver af samme masse har forskellig optaget volumen i et reagensglas, varierende grader slibning. Hvor denne formalingsgrad er størst, er brintudviklingshastigheden maksimal.
Lærer: denne egenskab er overfladearealet af kontakt af de reagerende stoffer. I vores tilfælde er overfladearealet af kontakt mellem calciumcarbonat og H2SO4-opløsning anderledes.
Konklusion:
Studerende: Hastigheden af en kemisk reaktion afhænger af kontaktområdet for de reagerende stoffer: end større område kontakt af reagerende stoffer (formalingsgrad), jo større reaktionshastighed.
Lærer: en sådan afhængighed observeres ikke altid: for nogle heterogene reaktioner, f.eks. i faststof-gas-systemet, kl. høje temperaturer(mere end 500 0C), stærkt knuste (til pulver) stoffer er i stand til at sintre og derved reducere overfladearealet af kontakt af de reagerende stoffer.
Effekt af temperatur
Problem:
Lærer: Stofferne, der tages til forsøget, er af samme karakter, massen af det udtagne CuO-pulver og koncentrationen af svovlsyre er også den samme, men reaktionshastigheden er forskellig.
Diskussion:
Studerende: Det betyder, at når vi ændrer reaktionstemperaturen, ændrer vi også dens hastighed.
Lærer: Betyder det, at når temperaturen stiger, vil hastigheden af alle kemiske reaktioner stige?
Studerende: Ingen. Nogle reaktioner forekommer ved meget lave og endda minusgrader.
Konklusion:
Studerende: Følgelig vil enhver ændring i temperaturen med nogle få grader ændre hastigheden af den kemiske reaktion væsentligt.
Lærer: Dette er praktisk talt, hvad Van't Hoffs lov lyder, som vil være i kraft her: For hver 10 ºC ændring i reaktionstemperaturen ændres (stiger eller falder) hastigheden af den kemiske reaktion 2-4 gange.
Lærerens forklaring: TEMPERATUR
Hvordan højere temperatur, jo mere aktive partikler der er, øges hastigheden af deres bevægelse, hvilket fører til en stigning i antallet af kollisioner. Reaktionshastigheden stiger.
Van't Hoffs regel:
For hver 10°C stigning i temperaturen samlet antal kollisioner stiger kun med ~ 1,6%, og reaktionshastigheden stiger med 2-4 gange (100-300%).
Tallet, der viser, hvor mange gange reaktionshastigheden stiger, når temperaturen stiger med 10°C, kaldes temperaturkoefficienten.
Van't Hoffs regel udtrykkes matematisk ved følgende formel:
HvorV1 -reaktionshastighed ved temperaturt2 ,
V2 - reaktionshastighed ved temperaturt1 ,
y- temperaturkoefficient.
Løs problemet:
Bestem, hvordan hastigheden af en bestemt reaktion ændres, når temperaturen stiger fra 10 til 500C. Reaktionstemperaturkoefficienten er 3.
Løsning:
Erstat disse problemer med formlen:
reaktionshastigheden vil stige 81 gange.
Katalysatorpåvirkning
Problem:
Lærer: stoffet i begge tilfælde er det samme, naturen er den samme, ved samme temperatur, koncentrationen af reagenset er den samme, hvorfor er hastigheden forskellig?
Diskussion:
Lærer: Sådanne stoffer, der fremskynder kemiske reaktioner, kaldes katalysatorer. Der er stoffer, der bremser reaktioner, de kaldes hæmmere.
Konklusion:
Studerende: Katalysatorer øger reaktionshastigheden ved at reducere aktiveringsenergien. Jo lavere aktiveringsenergi, jo hurtigere reaktion.
Katalytiske fænomener er udbredte i naturen: respiration, absorption næringsstoffer celler, proteinsyntese osv. er processer, der reguleres af biologiske katalysatorer - enzymer. Katalytiske processer er grundlaget for liv i den form, der findes på jorden.
Lignelse "Den attende kamel" (for at forklare katalysatorens rolle)
(en meget gammel arabisk lignelse)
Der boede engang i Østen en mand, der opdrættede kameler. Han arbejdede hele sit liv, og da han blev gammel, kaldte han sine sønner til sig og sagde:
"Mine børn! Jeg er blevet gammel og svag og dør snart. Efter min død, del de resterende kameler, som jeg fortæller dig. Du, den ældste søn, arbejdede hårdere end nogen anden - tag halvdelen af kamelerne for dig selv. Du, mellemste søn, er lige begyndt at hjælpe mig - tag den tredje del for dig selv. Og du, yngste, tager den niende del."
Tiden gik og den gamle mand døde. Så besluttede sønnerne at dele arven, som deres far testamenterede dem. De drev flokken ud på en stor mark, talte dem, og det viste sig, at der kun var sytten kameler i flokken. Og det var umuligt at dividere dem med 2, 3 eller 9! Ingen vidste, hvad de skulle gøre. Sønnerne begyndte at skændes, og hver tilbød sin egen løsning. Og de var allerede trætte af at skændes, men de kom aldrig til generel beslutning.
På dette tidspunkt red en rejsende forbi på sin kamel. Da han hørte råb og skænderier, spurgte han: "Hvad skete der?"
Og sønnerne fortalte om deres ulykke. Den rejsende steg af kamelen, lod den komme ind i flokken og sagde: "Del nu kamelerne, som din far har beordret."
Og da der var 18 kameler, tog den ældste søn halvdelen, det vil sige 9, den mellemste søn tog en tredje, altså 6 kameler, og den yngste søn tog en niende, altså to kameler. Og da de delte flokken på denne måde, var der en kamel mere tilbage på marken, for 9+6+2 er lig med 17.
Og den rejsende steg op på sin kamel og red videre.
Laboratoriearbejde (protokol)
| Observationer | |||
| Reaktionshastighedens afhængighed af reaktanternes beskaffenhed Zn + H2SO4(10%)= Mg + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Reaktionshastighedens afhængighed af koncentrationen af reaktanter Zn + H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Afhængighed af reaktionshastigheden på overfladearealet af reaktanterne for heterogene reaktioner Zn(granulat)+ H2SO4(10%)= Zn(pulver)+ H2SO4(10%)= | V 1 V 2 | ||
| Reaktionshastighedens afhængighed af temperaturen CuO + H 2 SO 4 (10 %) = CuO + H 2 SO 4 (10 %) opvarmning = | V 1 V 2 | ||
| Reaktionshastighedens afhængighed af tilstedeværelsen af en katalysator K2Cr2O7 | V 1 V 2 |
AFSPEJLING.
Hvad lærte vi i denne lektion?
Lav en klynge om emnet "Faktorer, der påvirker HR-hastigheden."
Hvorfor har vi brug for viden om de faktorer, der påvirker hastigheden af kemiske reaktioner?
Bruges de i hverdagen? Angiv eventuelt anvendelsesområderne.
Test om emnet (5 minutter).
Prøve
1. Hastigheden af en kemisk reaktion er karakteriseret ved:
1) bevægelsen af molekyler eller ioner af reagerende stoffer i forhold til hinanden
2) den tid, hvor den kemiske reaktion slutter
3) antallet af strukturelle enheder af et stof, der indgik i en kemisk reaktion
4) ændring i mængden af stoffer pr. tidsenhed pr. volumenhed
Når temperaturen af de reagerende stoffer stiger, vil hastigheden af den kemiske reaktion:
1) falder
2) stiger
3) ændres ikke
4) ændres med jævne mellemrum
Med en stigning i overfladearealet af kontakt af de reagerende stoffer, hastigheden af den kemiske reaktion:
1) falder
2) stiger
3) ændres ikke
4) ændres med jævne mellemrum
Når koncentrationen af reaktanter stiger, vil hastigheden af den kemiske reaktion:
1) falder
2) stiger
3) ændres ikke
4) ændres med jævne mellemrum
At øge hastigheden af en kemisk reaktion
2CuS(tv.)+ 3O2
(G.) = 2CuO(TV.) + 2SO2
(G.)
+
Qnødvendig:
1) øge koncentrationen af SO2
2) reducere SO2-koncentrationen
3) sænk temperaturen
4) øge graden af formaling af CuS
Under normale forholdMed laveste hastighed der er interaktion mellem:
3) Zn og HCl (10 % opløsning)
4) Mg og HCl (10 % opløsning)
Når temperaturen stiger fra 10 til 30 °C, er reaktionshastigheden, hvis temperaturkoefficient = 3:
1) stiger 3 gange
2) stiger med 9 gange
3) falder 3 gange
4) falder med 9 gange
Test arbejdsevaluering:
Testsvar:
Ingen fejl - "5"
1-2 fejl - "4"
3 fejl - "3"
Lektier:
§13, s. 135-145.
O.S. Gabrielyan, G.G. Lysova. Kemi. 11. klasse. Lærebog for almene uddannelsesinstitutioner. 11. udgave, stereotypisk. M.: Bustard, 2009.
Til reaktionen blev stoffer taget ved en temperatur på 400C, og derefter blev de opvarmet til 700C. Hvordan vil hastigheden af en kemisk reaktion ændre sig, hvis dens temperaturkoefficient er 2?
Hvordan vil reaktionshastigheden ifølge ligningen 2NO+O2=2NO2 ændre sig, hvis koncentrationen af begge stoffer øges med 3 gange?
HASTIGHED AF KEMISKE REAKTIONER 6.4.2 Nr. 86
Forklarende note.
Denne udvikling trænings session henviser til afsnittet "Kemiske transformationer" studeret i klasse 11. Under forberedelsen af lektionen om emnet Generelle krav til dannelsen af klasser, såsom forholdet mellem principperne om klarhed, tilgængelighed og videnskabelig karakter af det foreslåede materiale, overholdelse af en kultur for sikker håndtering af stoffer og indførelse af et holistisk verdensbillede af kemiske fænomener og processer, prognose og planlægning af lektionsresultater .
Klart formulerede mål og mål for lektionen realiseres vha forskellige metoder, former og metodiske teknikker uddannelse. Der foreslås en lektion i at opdage ny viden med elementer af forskning, da eleverne på dette trin vil modtage et tilstrækkeligt antal teoretiske begreber, der forstærkes i løbet af den praktiske del af lektionen. Følgende organisationsformer anvendes pædagogiske aktiviteter: frontal, gruppe, individuel. Læreren tildeles en rolle i at regulere læringsprocessen, vejlede elever, overvåge deres observationer, korrigere og supplere deres resultater og analysere sidstnævnte.
Planlagte resultater: danne grundlæggende begreber om emnet, forstå betydningen af forskellige faktorers indflydelse på hastigheden af en kemisk reaktion. Forstå muligheden for at kontrollere en kemisk reaktion ved at ændre betingelserne for dens forekomst. Udvikle evnen til at planlægge og udføre et kemisk eksperiment, dygtigt registrere resultaterne og analysere dem. Anerkende integriteten af igangværende kemiske processer og fænomener, variere begreber som anvendt på fænomener i de miljømæssige og tværfaglige sfærer.
Lektionens emne : hastighed af kemiske reaktioner.
Lektionens mål : studere essensen af konceptet: hastigheden af kemiske reaktioner, identificere afhængigheden af denne værdi af forskellige eksterne faktorer.
Lektionens mål:
pædagogisk Hvad er hastigheden af kemiske reaktioner, og hvilke faktorer afhænger det af?
udvikle sig Eleverne lærer at behandle og analysere eksperimentelle data, identificere essensen af en kemisk reaktion, finde ud af sammenhængen mellem hastigheden af en kemisk reaktion og eksterne faktorer
pædagogisk Eleverne udvikler kommunikationsevner under dampbadet, samarbejde. De bruger kemiens midler til at forstå de processer, der foregår i den omgivende verden. I løbet af praktisk arbejde forstå nødvendigheden af at følge instruktionerne nøjagtigt for at opnå resultater.
Lektionstype : en lektion i at opdage ny viden med elementer af udforskning.
Undervisningsmetode : delvis søgbar, organisationsform: individuel, gruppe, frontal, kollektiv
Litteratur for lærere og studerende:
2. G.E.Rudzitis, F.G. Feldman Chemistry. 11. klasse. Et grundlæggende niveau af/ Lærebog for uddannelsesinstitutioner.
3. Gara N.N. Kemi undervisning 11 klasse.
4. Gara N.N., Gabruseva N.I. Kemi. Opgavebog med “assistent” 11. klasse.
Uddannelsesmidler: kemiske stoffer og udstyr til eksperimenter, multimediekonsol, computer.
Lektionens trin | Begrundelse for lærerens aktiviteter | Forudsagte aktiviteter af elever | Dannet UUD |
|||||||||||||||||||||||
Gensidige hilsner mellem elever og lærere; registrering af fravær; kontrollere elevernes parathed til lektionen. | Forbered eleverne på arbejde | Klasseparathed til arbejde | Vilje til at samarbejde og samskabe med læreren |
|||||||||||||||||||||||
Lad os huske:
| Få eleverne til at overveje formålet og målene med lektionen. Sikre elevernes motivation og accept af lektionsopgaven Når man diskuterer spørgsmål (2), er det nødvendigt at understrege, at en kemisk reaktion kun er mulig, når molekyler kolliderer | Elevernes aktive arbejde viser deres parathed til at opfatte lektionens emne Ud fra personlig livserfaring antager eleverne, at varigheden af forskellige reaktioner er forskellig | Kunne deltage i en fælles diskussion og argumentere for din holdning. Kunne bruge viden og hverdagsobservationer |
|||||||||||||||||||||||
Vi skriver ned emnet for lektionen "Kemiske reaktioners hastighed." Lad os formulere målet med lektionen: at finde ud af, hvad hastigheden af en kemisk reaktion er, og hvilke faktorer den afhænger af. I løbet af lektionen vil vi stifte bekendtskab med teorien om spørgsmålet "hastigheden af en kemisk reaktion". Derefteri praksis vil vi bekræfte nogle af vores teoretiske antagelser. | Angiv formålet med lektionen og en grov plan for dens gennemførelse. | |||||||||||||||||||||||||
Lad os se på to eksempler. På bordet er der to reagensglas, i det ene er der en alkaliopløsning (NaOH), i det andet er der et søm; hæld CuSO opløsning i begge reagensglas 4 . Hvad ser vi? I det første reagensglas opstod reaktionen øjeblikkeligt, i det andet var der endnu ingen synlige ændringer. Lad os lave reaktionsligninger (to elever skriver ligningerne på tavlen):
Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2
Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0 Bemærk, at reaktion 1) er homogen, og reaktion 2) er heterogen. Dette er vigtigt for os. Hvor længe varer reaktionen, og hvad afhænger den af? Vi vil forsøge at besvare disse spørgsmål i løbet af vores lektion. Studiet af hastigheder og mekanismer af kemiske reaktioner kaldeskemisk kinetik. | Det er nødvendigt at bekræfte elevernes antagelser med et kemisk eksperiment | Baseret på resultaterne af demonstrationseksperimentet er eleverne overbeviste om gyldigheden af deres antagelser | Kunne selvstændigt eller med hjælp fra en lærer registrere resultaterne af en demonstration, drage konklusioner og planlægge et muligt studietrin. Kunne skrive ligninger for kemiske reaktioner. |
|||||||||||||||||||||||
Lad os vende os til begrebet "hastighed". Du kender sådanne kombinationer som bevægelseshastighed, læsehastighed, bassinfyldningshastighed osv. Generelt, hvad er hastighed? Ændring af enhver faktor pr. tidsenhed. Og hvilken faktor ændrer sig hvornår vi taler om om reaktionshastighed? Vi har allerede sagt, at en kemisk reaktion opstår, når partikler kolliderer. Så jo hurtigere partiklerne kolliderer, jo hurtigere er reaktionshastigheden naturligvis. Når partikler af udgangsstofferne støder sammen, dannes der nye partikler - reaktionsprodukter. Hvad ændrer sig over tid i en kemisk reaktion? Mængden af udgangsmaterialer ændres, og mængden af reaktionsprodukter ændres. Hvis vi henviser mængden af et stof til en enhedsvolumen, får vi den molære koncentration af stoffet. Molkoncentrationen af et stof måles i mol/l. For at bestemme hastigheden af en reaktion er det nødvendigt at have data om ændringen i koncentrationen af enhver komponent i reaktionen med bestemte intervaller. Reaktionsligningen er skrevet på tavlen I2 (gas) + H2 (gas) + 2HI (gas) og der er en tabel over ændringer i jodkoncentrationen over tid (højre kolonne – ændringen i HI-koncentrationen er endnu ikke udfyldt) | Giv en meningsfuld opfattelse af viden Etabler en faktor, hvormed man kan bedømme hastigheden af en reaktion Introduktion til begrebet molær koncentration og dets måleenheder | Aktive handlinger af studerende med studieobjektet Under samtalen kommer eleverne frem til sammenhængen mellem reaktionshastigheden og koncentrationen af de stoffer, der er involveret i reaktionen | Kunne opbygge årsag-virkning-relationer, udføre de nødvendige sammenligninger, generaliseringer og afhængigheder. |
|||||||||||||||||||||||
Vi bygger en graf over ændringer i jodkoncentrationen over tid CHI, mol/l 3 1,2 1,0 2 1,0 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 3 0,4 0,2 0,2 0 5 10 15 20 Tid, s | En graf over ændringer i koncentrationen af en reaktant over tid giver eleverne mulighed for selvstændigt at bestemme hastigheden af en reaktion og overvåge, hvordan den ændrer sig under reaktionen | Dannelse af forskningsfærdigheder - opbygning af en graf baseret på eksperimentdata | Kunne registrere reaktionshastighedens afhængighed af forskellige faktorer. Formuler passende konklusioner |
|||||||||||||||||||||||
Kurven for ændringer i koncentrationen af en reaktant eller reaktionsprodukt over tid kaldeskinetisk kurve. Kemisk reaktionshastigheder ændringen i koncentrationen af et af de reagerende stoffer pr. tidsenhed. C 2 - c 1 ∆c 0,3 - 1 v = = = = - 0,03 (mol/l s) T 2 – t 1 ∆t 20 – 0 Reaktionshastigheden anses generelt for at være en positiv værdi, minustegnet indikerer, at koncentrationsafhængighedsfunktionen I 2 aftagende fra tid til anden. Det følger af grafen, at over tid falder ikke kun koncentrationen, men også reaktionshastigheden. Lad os bekræfte dette med beregninger. Lad os bestemme hastigheden for forskellige sektioner af den kinetiske kurve: i afsnit 1: v = 0,08 mol/(l s), i afsnit 2: v = 0,035 mol/(l s), i afsnit 3: v = 0,01 mol/ (l s) Hvilke konklusioner følger af analysen af den kinetiske kurve? – Koncentrationen af reaktanten falder, efterhånden som reaktionen skrider frem. Reaktionshastigheden falder over tid. Det er klart, "reaktionshastighed". gennemsnitshastighed proces i et vist tidsrum, at jo kortere tidsrum, de mere præcist meningen fart. Lad os udfylde den højre kolonne i tabellen med koncentrationsværdierne for reaktionsproduktet HI. Ved bestemmelse af værdierne er vi styret af reaktionsligningen. Vi konstruerer en kinetisk kurve i forhold til reaktionsproduktet, bestemmer reaktionshastighederne for sektioner af kurve 1, 2 og 3. Vi kommer til den konklusion, at hastigheden langs HI-komponenten er det dobbelte af I-komponenten 2 . Dette kan forudsiges ud fra reaktionsligningen. yderligere analyse af den kinetiske kurve viste os det
| Trin-for-trin analyse af den kinetiske kurve fører til en meningsfuld forståelse af det materiale, der studeres, og eliminerer formalismen af viden At tegne en kinetisk kurve for reaktionsproduktet viser, at akkumuleringen af reaktionsproduktet sker gradvist, efterhånden som udgangsstofferne forbruges Det er nødvendigt at være opmærksom på den fysiske essens af de støkiometriske koefficienter i den kemiske reaktionsligning | Formuler selvstændigt begrebet "reaktionshastighed" Beregn uafhængigt hastigheden for hele den kinetiske kurve og dens individuelle sektioner. Eleverne udleder selv reaktionshastighedsenhederne Resultaterne af de opnåede beregninger analyseres. formulere konklusioner | ||||||||||||||||||||||||
Plakat på tavlen: Den kemiske reaktion forløber i henhold til skemaet A + B = 2C 2A + B = 2C | Vurder rigtigheden og bevidstheden om at mestre nyt undervisningsmateriale, identificere og eliminere huller og misforståelser | Udfyld tabellen | Kunne anvende erhvervet viden til at løse simple opgaver. Analyser rigtigheden af rækkefølgen af handlinger. Kunne deltage i problemdiskussioner og udtrykke egen mening om det opnåede resultat. |
|||||||||||||||||||||||
Problem: i hvilket af beholderne med samme kapacitet finder reaktionen sted? høj hastighed, hvis der samtidig dannes 10 g hydrogenfluorid i den første beholder, og 53 g hydrogeniodid i den anden? | Konsolidere erhvervet viden | Uafhængig afslutning af opgaver med gensidig verifikation af resultaterne af færdiggørelsen. | Være i stand til selvstændigt at løse problemer om emnet. Analyser rigtigheden af opgaven. |
|||||||||||||||||||||||
Lad os opsummere de vigtigste resultater. Lad os formulere dem og skrive dem ned i en notesbog. | Udvikle evnen til at opsummere den modtagne information og fremhæve det vigtigste | Uafhængig formulering af konklusioner. Identifikation af den generelle følelsesmæssige og produktive baggrund for lektionen. | Kunne opsummere og systematisere den modtagne information. Deltag i diskussioner og være i stand til at udtrykke dine tanker. |
|||||||||||||||||||||||
En opgave på flere niveauer ved hjælp af kort tilbydes: 1) obligatorisk: §.12, 1-6 pkt. 62 2) indgående: §. 12, z1-4 s.63 3) kreativ: Overvej reaktionerne for fremstilling af svovlsyre fra pyrit ud fra et synspunkt om afhængigheden af hastigheden af den kemiske reaktion på nedbrydning. faktorer. | Ledsager den optagede opgave med kommentarer til forskellige niveauer. | Valg af en af opgavetyperne for lektier. Udvinding nødvendige oplysninger og optage det i en dagbog. | Udført korrekt og med fornøjelse lektier. |
|||||||||||||||||||||||
Formålet med lektionen: bidrage til dannelsen af konceptet om hastigheden af en kemisk reaktion gennem brug af informations- og kommunikationsteknologi.
Lektionens mål:
- udvikling væsentlig viden homogene og heterogene systemer, indflydelsen på reaktionshastigheden af arten af reaktanterne, deres koncentration, temperatur, katalysator;
- fremme dannelsen af operationelle kontrolfærdigheder og evnen til at bruge en computer gennem arbejde med dias;
- at dyrke en holdning til kemi som en af de grundlæggende komponenter i naturvidenskaben og et element i den universelle menneskelige kultur;
- mestre færdighederne til at observere kemiske fænomener, lave beregninger baseret på kemiske formler stoffer og ligninger for kemiske reaktioner.
Materiale og teknisk basis og udstyr:
Multimedieprojektor, computer, jerntråd, kobber(II)klorid, zink(granulat), saltsyre (1:10) og (1:3), kobber(II)oxid, salpetersyre, alkohollampe, brintoverilte, splint, oxid mangan (IY), reagensglas, glasstav.
Didaktisk støtte: slides, disk med undervisningsprogrammet "Kemi. 8. klasse", signalkort.
Lektionstype: indlæring af nyt materiale.
Lektionens epigraf:
”Vi er ekstremt heldige, at vi
Vi lever i et århundrede, hvor det stadig er muligt
gøre opdagelser"
Under timerne
| Lektionsfase | Læreraktiviteter | Elevaktivitet |
| 1. Vejledende-motiverende fase(initiering af en lektion, annoncering af emnet, mål, opgaver, indledende noter) | Lærer:“Drenge, hvordan forstår du ordet hastighed? Da du studerede, hvilke emner stødte du på begrebet hastighed? Tror du, at dette koncept er anvendeligt i et kemikursus? Hvilken praktisk betydning har kendskab til begrebet hastigheden af en kemisk reaktion? |
Studerende: besvare spørgsmål, formulere opgaver
|
| 2. Operationel forskningsfase(elever arbejder i grupper og individuelt for at udføre opgaver) | Lærer: giver begrebet en kemisk reaktions hastighed, arbejder eleverne i 10 minutter med en undervisning computerprogram, uddeler vejledning til udførelse af laboratoriearbejde i par, tid givet 15 minutter (se ansøgning) |
Studerende: skriv derefter emnet for lektionen ned i en notesbog indledende ord lærere, der arbejder med det pædagogiske computerprogram: "Kemi. 8. klasse." Udfør laboratoriearbejde i henhold til instruktionerne og hold noter i notesbøger. |
| 3. Stadiet af primær konsolidering i en generaliserende samtale. | Lærer stille spørgsmål: Hvad definerer begrebet hastigheden af en kemisk reaktion? - Hvilken formel udtrykker hastigheden af en kemisk reaktion? Hvilken kemiske systemer er de homogene og heterogene? Hvilke faktorer påvirker hastigheden af kemiske reaktioner? Hvilke kemiske reaktioner brugte du til at bevise disse punkter? Hvad har begreberne til fælles? fart kemikaliers bevægelse og hastighed reaktioner? |
Studerende besvare lærerens spørgsmål. |
| 4. Reflekterende-evaluerende fase(primær kontrol: ekspresundersøgelse) | Læreren gennemfører en ekspres- afstemning: Er det rigtigt, at: : bestemmes hastigheden af en kemisk reaktion af ændringen i koncentrationen af en af reaktanterne eller et af reaktionsprodukterne pr. tidsenhed? : hastigheden af en kemisk reaktion måles: mol/hk? :Hastigheden af en kemisk reaktion afhænger ikke af temperaturen? : Kaldes reaktioner, der opstår mellem stoffer i et heterogent miljø, heterogene? : For hver stigning på 10° C i temperatur, øges reaktionshastigheden 2-4 gange? |
Studerende forberede signalkort. Grøn betyder ja rød - "nej" gul - "Jeg tvivler på det." |
| 5. Opsætning af lektier. | Tilbydes til elever: 29, 30, 31, s. 128 øvelse 1, s. 125 øvelse 1, 5. | Studerende skrive lektier ned i en dagbog. |
| 6. Opsummering. | Lærer opsummerer lektionen, foretager refleksion: hvis fyrene har udført de tildelte opgaver, hæv et rødt kort, hvis der er nogle spørgsmål tilbage - grønt, hvis mere end halvdelen ikke er blevet lært - gult. Evaluerer og kommenterer de mest aktive elevers arbejde | Studerende hæve signalkort. |
Hastigheden af en kemisk reaktion karakteriserer, hvor hurtigt eller langsomt omdannelsen af stoffer sker. Kemisk kinetik studerer hastigheden af kemiske reaktioner. En af dens vigtigste opgaver er at kontrollere reaktionshastigheden.
For en homogen reaktion, der forekommer i et konstant volumen, er reaktionshastigheden lig med ændringen i koncentrationen af ethvert af de stoffer, der deltager i reaktionen, pr. tidsenhed:
Hvis koncentrationen falder (C 2< С 1), то перед дробью ставят знак «минус», т. к. скорость не может иметь negativ betydning.
1. Reaktanternes art
For eksempel reagerer metaller (natrium og kalium) med det samme stof - vand - med forskellige hastigheder. Kalium reagerer meget kraftigt med vand, og den frigivne brint antændes i luften (fig. 2). Natrium reagerer mere roligt med vand (fig. 1).
Ris. 1. Interaktion mellem natrium og vand
Ris. 2. Interaktion mellem kalium og vand
2. Koncentration af udgangsstoffer
Jo større koncentration af stoffer, jo større er sandsynligheden for kollision af reagerende stoffer, derfor jo større er reaktionshastigheden.
3. Temperatur
Mange kemiske processer accelererer med stigende temperatur. For eksempel kød stuetemperatur vil ødelægge meget hurtigere end i køleskabet; i lande med fugtigt tropisk klima Biler ruster hurtigere end på nordlige breddegrader.
Hvis for eksempel lidt sort kobber(II)oxidpulver tilsættes til en svovlsyreopløsning, vil der ikke blive observeret nogen ændring. Når blandingen opvarmes, bliver opløsningen blå.
4. Tryk
Tryk påvirker reaktionshastigheden, når reaktionen sker med deltagelse af gasformige stoffer. Når trykket stiger, stiger reaktionshastigheden. Dette skyldes det faktum, at når trykket stiger, falder afstanden mellem molekyler, derfor øges sandsynligheden for kollisioner mellem molekyler, hvilket fører til transformation af et stof.
5. Overfladeareal for kontakt med udgangsstoffer
Hvordan mere grad formaling af et fast stof, jo større er stoffets kontaktareal med opløsningen. Dette påvirker igen reaktionshastigheden. Jo større kontaktfladen af de reagerende stoffer er, jo større er reaktionshastigheden.
6. Tilstedeværelse af en katalysator
Hastigheden af kemiske reaktioner kan afhænge af tilstedeværelsen af visse stoffer.
Stoffer, der fremskynder en kemisk reaktion, men som ikke selv forbruges i den, kaldes katalysatorer.
Hvis du blander aluminiumspulver med jodpulver, vil der ikke være tegn på en reaktion. Der er ingen reaktion. Men så snart du tilføjer en katalysator - en dråbe vand - starter den voldsom reaktion. Vand, i dette tilfælde, deltager i reaktionen, accelererer omdannelsen af stoffer, men forbruges ikke i det selv.
Ris. 3. Reaktion af aluminium med jod i nærvær af vand
Det skal huskes, at én katalysator kan fremskynde én reaktion, men ikke en anden. Der er også reaktioner, der opstår hurtigt uden en katalysator. Sådanne reaktioner kaldes ikke-katalytiske. For eksempel er disse ionbytterreaktioner i opløsninger.
Nogle reaktioner kan under visse betingelser forekomme i både fremadgående og baglæns retning. For eksempel, carbondioxid når det interagerer med vand, danner det kulsyre, som igen nedbrydes til kuldioxid og vand.
CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3
Sådanne reaktioner er skrevet med et reversibilitetstegn og kaldes reversibel.
Hvis i en reversibel reaktion hastighederne af fremadgående og omvendte reaktioner er ens, kaldes denne tilstand kemisk ligevægt.
Bibliografi
1. Orzhekovsky P.A. Kemi: 9. klasse: almen dannelse. etablering / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§14)
2. Rudzitis G.E. Kemi: uorganisk. kemi. Organ. kemi: lærebog. for 9. klasse. / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Uddannelse, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009. (§14)
3. Khomchenko I.D. Samling af problemer og øvelser i kemi Gymnasium. - M.: RIA “New Wave”: Udgiver Umerenkov, 2008.
4. Encyklopædi for børn. Bind 17. Kemi / Kapitel. udg. V.A. Volodin, Ved. videnskabelig udg. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003. (s. 116-131)
1. Enkeltsamling af digital pædagogiske ressourcer(videoeksperimenter om emnet) ().
2. Elektronisk udgave magasinet "Kemi og liv" ().
Lektier
1. s. 99 nr. 3-8 fra lærebogen P.A. Orzhekovsky "Kemi: 9. klasse" / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013.
2. Hvorfor brænder flydende benzin og ethanol stille og roligt, men dampene fra disse stoffer eksploderer, når de blandes med luft?
3. Hvad er en katalysator? Hvordan ændrer en katalysator hastigheden af en kemisk reaktion?
Lignende artikler
De bedste amuletter mod det onde øje og skader Amulet mod det onde øje med hænder til børn
Hvordan man læser Salteren korrekt
Lækre retter med pølser
Et glimt af Bella. Romantisk kronik. Et glimt af genialitet. Messerer om Akhmadulina Boris Messerer glimt af Bella romantiske krønike
Jeg drømte, at jeg sejlede på en båd på floden
Sådan tilberedes okse-entrecote i en stegepande
Om virksomheden Kurser i fremmedsprog ved Moscow State University
Hvilken by og hvorfor blev den vigtigste i det gamle Mesopotamien?
Hvorfor Bukhsoft Online er bedre end et almindeligt regnskabsprogram!
Hvilket år er et skudår, og hvordan beregnes det